зеркальная антенна

ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА - антенна, в которой формирование диаграммы направленности осуществляется с помощью зеркально отражающих поверхностей. Появление 3. а. восходит к классич. экспериментам Г. Герца (Н. Hertz), применившего в 1888 параболич. цилиндрич. зеркало для фокусировки радиоизлучения дециметрового диапазона. Это устройство является прототипом совр. 3. а., состоящей из системы зеркал (в простейшем варианте - из одиночного зеркала) и системы облучателей (в простейшем случае - одиночного облучателя, расположенного в фокусе). Приёмные и передающие 3. а. обычно не имеют конструктивных отличий, более того, в радиолокац. системах часто одну и ту же 3. а. используют в качестве передающей и приёмной, поэтому термин "облучатель" условен, это может быть также и входной узел приёмного тракта. Используют зеркала разл. формы: параболич., эллиптич., гиперболич., сферич., плоские, встречаются отражатели в виде параболич. цилиндра, параболич. тора и т. п. (рис. 1).

Рис. 1. Отражатели зеркальных антенн.

Наиб. распространены однозеркальные антенны, облучаемые из фокуса f с помощью "первичного" облучателя, напр., диполя или рупора, подключённого к линии передачи или волноводу (в приёмной 3. а.- к детектору). В простейших многозеркальных антеннах применяют комбинации из параболич. зеркала и конфокального с ним зеркально отражающего гиперболоида или эллипсоида, фокусирующих излучение на поверхности гл. параболоида (рис. 2), куда и помещают первичный излучатель. Расчёт характеристик 3. а. обычно осуществляют в два этапа: сначала в приближении геом. оптики качественно определяют конфигурации осн. элементов 3. а. и их взаимное расположение; затем оценивают дифракц. эффекты, связанные с конечностью отношения длины волны излучения l к характерным размерам 3. a. L, а также с искажениями поля на резких краях зеркал, с неизотропностью диаграммы направленности первичного облучателя, её поляризац. особенностями и т. п. Обычно L>>l, что оправдывает применение разл. асимптотич. методов

теории дифракции. Неровности поверхности 3. а. не должны превышать величины l/20; обычно для изготовления зеркал используют лёгкие металлич. листы или сетки. С помощью 3. а. формируют весьма узкие диаграммы направленности с незначит. величиной боковых лепестков.

Рис. 2. Двухзеркальные антенны: вверху - антенна Кассегрена, внизу - антенна Грегори.

Это обстоятельство, а также простота осуществления механич. и электрич. сканирования диаграммы направленности при слабой зависимости её характеристик от частоты (что обеспечивает широкополосность 3. а. обусловили применение 3. а. в радиолокации, в технике связи (в т. ч. и космич.), в радиоастрономии. При этом существенна возможность предельного понижения шумовой температуры. К таким "малошумящим" 3. а. относятся, в частности, антенна переменного профиля ,перископич. антенны, рупорно-параболические и др. 3. а. используют в качестве антенн радиотелескопов, а также в качестве осн. элементов в радиоинтерферометрах и системах апертурного синтеза. Лит. см, при ст. Антенна. М. А. Миллер, Н. М. Цейтлин.

   <<      Предметный указатель      >>